ZHCACP3 may   2023 OPA2828

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1引言
  5. 2设计方法
  6. 3基准测试结果
  7. 4结论
  8. 5参考文献

设计方法

图 1-1 中的电路旨在实现在 24.9Ω 上驱动 1V 的输出 (40.16mA)。高精度电阻器和电容器以及可靠的电源电压用于减少电路的误差源。为了量化 HVSSOP 和仿真 SOIC 封装的结至环境热阻 (Θja) 差值,鉴定了四个测试用例:

表 2-1 电源电流 – 测试用例
封装 电源电压 输出电压
HVSSOP ±5V 1V
HVSSOP ±15V 1V
典型值 ±5V 1V
典型值 ±15V 1V

在其中每个测试用例中,扫描的环境温度范围为 20°C 到 80°C,并记录了电源电流。由于电源电流和内部结温之间的关系是通过仿真结果计算的,因此测得的电源电流可立即转换为相应的结温。接下来,使用计算出的温度来确定两种封装类型的估算 Θja。

为了演示如何使用热阻指标,可以使用 OPA2828 数据表中的验证值进行估算。需要计算电路的功率耗散,以便将热阻转换为温度变化。以下公式显示了放大器在表 2-1 中所列情况下的功率耗散计算,其中 Vs 是输出所使用的相应电源。

方程式 2. P o W e r = ( V S - V o u t   ) × V o u t R L + ( V + - V -   ) × I q

对于 ±5V 和 ±15V 电源,在使用 11mA 的高温静态电流时,计算出的放大器功率耗散估算值分别为 0.275W 和 0.9W。使用这些功率值,可以通过将 Θja (49.9°C/W) 乘以功率值来确定 HVSSOP 封装的估算发热。

这可以直接与不包含散热焊盘的封装进行比较。SOIC 封装在单个 OPA828 (121.5°C/W) 的数据表中具有 Θja 值,可以将其乘以相同的功率计算结果。

表 2-2 估算的温度差
封装 电源电压 放大器功率耗散 温度差 (▲)
HVSSOP ±5V 0.275W +13.72°C
HVSSOP ±15V 0.9W +44.91°C
SOIC ±5V 0.275W +33.41°C
SOIC ±15V 0.9W +109.35°C

此估算显示了使用散热焊盘的好处,因为在 ±5V 和 ±15V 电源电压情况下,SOIC 封装的温度分别比 HVSSOP 封装高 19.69°C 和 64.44°C。